EV (BEV) مقابل PHEV و FCEV و Hybrid: ما الفرق؟

تأتي السيارات الكهربائية في العديد من النكهات المختلفة ، من السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات الكهربائية (BEV) إلى المركبات الكهربائية الهجينة التي تعتمد على البنزين (HEV) ، مع مجموعة كاملة من الاختلافات بينها. حتى أن بعض المركبات الكهربائية تعتمد على خلايا الوقود أو مولدات البنزين لتوفير الكهرباء بدلاً من بنوك البطاريات القوية.

العامل الموحد هو أن كل سيارة كهربائية تشتمل على محرك كهربائي لقيادة السيارة ، إما بمفردها أو بالتنسيق مع محرك احتراق داخلي يعتمد على البنزين (ICE). في حين أن جميع هذه المركبات تستخدم الكهرباء بطريقة أو بأخرى ، فإن المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطارية فقط هي مركبات كهربائية نقية.

الانهيار الأساسي

قد يكون من الصعب التنقل في مشهد السيارة الكهربائية ، ولكن يمكنك تقسيم الأنواع المختلفة من المركبات الكهربائية إلى هذه الفئات الأساسية:

• EV / BEV: السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطارية هي مركبات كهربائية بحتة ، لذلك يتم اختصارها أحيانًا إلى EV بالإضافة إلى BEV الأكثر تحديدًا. يستخدم هذا النوع من المركبات بطارية قابلة لإعادة الشحن كمصدر للطاقة لتشغيل محرك كهربائي. يمكن شحنها ببطء عن طريق منفذ في منزلك ، أو بسرعة باستخدام محطة شحن.
• HEV: تشتمل المركبات الكهربائية الهجينة على محرك كهربائي ومحرك احتراق داخلي يعمل بالغاز. توجد إصدارات مختلفة ، لكن معظمها يبدأ بمحرك كهربائي ثم ينتقل إلى محرك الغاز. لا يمكن توصيل HEVs القياسية للشحن. بدلاً من ذلك ، يتم شحن البطاريات بواسطة محرك الغاز والكبح المتجدد أثناء القيادة.
• PHEV: المركبات الهجينة الموصولة بالكهرباء هي نوع من أنواع السيارات الهجينة التي تعمل بالكهرباء علبة يتم توصيله بالشحن. يميل هذا التنوع إلى امتلاك نطاق كهربائي بالكامل أكبر من الهجين التقليدي.
• EREV: السيارات الكهربائية ذات المدى الطويل هي مركبات هجينة مصممة لتعمل بالكامل على المحرك الكهربائي ، ولا تشتمل على محرك احتراق داخلي تقليدي. بدلاً من ذلك ، لديهم مولد بنزين يمكنه توفير الكهرباء للبطاريات والمحرك الكهربائي عند الحاجة لتوسيع النطاق الكلي.
• FCEV: تختلف المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود عن المركبات الكهربائية الأخرى. بدلاً من بطارية قابلة لإعادة الشحن ، يستخدمون خلايا الوقود التي تولد الكهرباء من خلال تفاعل بين الهيدروجين والأكسجين. يجب إعادة تزويدهم بالوقود في محطات شحن الهيدروجين.

المركبات الكهربائية (EV) والمركبات الكهربائية التي تعمل بالبطارية (BEV)

المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطارية تعمل بالكهرباء تمامًا. على عكس الأنواع الأخرى من EVs ، تعتمد BEVs فقط على طاقة البطارية. لا تحتوي هذه المركبات على محركات احتراق داخلي ، ولا تحتوي على أنابيب عادم ، ولا تنتج أي انبعاثات أثناء التشغيل. نظرًا لعدم وجود محرك احتراق داخلي ، يجب شحن البطارية عن طريق توصيلها.

يمكنك شحن BEV في المنزل أو في محطة شحن ، ويمكنك أيضًا تثبيت محطة شحن في المنزل إذا كنت تفضل ذلك. الشحن القياسي ، والذي يشار إليه بالشحن من المستوى 1 ، يتضمن توصيل BEV بمأخذ كهربائي عادي. يوفر هذا عادةً نطاقًا يتراوح من ثلاثة إلى خمسة أميال لكل ساعة يتم توصيل السيارة بها. يتطلب الشحن من المستوى 2 محطة شحن ، وهو أسرع قليلاً بنطاق يتراوح من 10 إلى 20 ميلاً في الساعة من الشحن.

بالإضافة إلى شحن التيار المتردد عبر مقبس حائط عادي أو محطة شحن ، يمكن أيضًا شحن BEVs في محطات الشحن السريع DC. عند توصيلها بمحطة شحن سريع DC ، يمكن أن تتلقى BEV حوالي 80 بالمائة من الشحن في أقل من 20 دقيقة حسب السيارة.

نظرًا لأنه يجب توصيل BEVs ، ويمكن أن يستغرق الشحن وقتًا طويلاً بدون محطة شحن سريعة ، فمن الطبيعي القلق بشأن النطاق. زاد نطاق BEV كثيرًا في السنوات الأخيرة ، مع بعض القيادة لمسافة تصل إلى 400 ميل بشحنة واحدة. حتى أكثر السيارات الكهربائية المستعملة بأسعار معقولة توفر حوالي 100 ميل مقابل تكلفة ، مما يجعلها مناسبة تمامًا للقيادة في المدينة والتنقلات المعتدلة. قد تتطلب الرحلات الطويلة بعض التخطيط المسبق اعتمادًا على نطاق BEV ، لكن محطات الشحن متاحة على نطاق واسع في معظم المناطق.

المركبات الكهربائية الهجينة (HEV)

السبب وراء تطبيق مصطلح EV على المركبات التي لا تعني ، بالمعنى الدقيق للكلمة ، السيارات الكهربائية النقية هو أن السيارات الكهربائية الهجينة كانت أول من وصل إلى الاتجاه السائد. تشبه هذه المركبات الكهربائية الهجينة إلى حد كبير المركبات التقليدية التي تعمل بالغاز مع محركات دفع مماثلة ، باستثناء أنها تشتمل على محرك كهربائي ومحرك احتراق داخلي (ICE).

يعمل المحرك الكهربائي و ICE بالتناغم ، ويسمح وجود محرك كهربائي عادةً لمحرك ICE بأن يكون أصغر مما هو عليه في سيارة غير كهربائية.

بشكل عام ، سيتم تنشيط المحرك الكهربائي في HEV عند تشغيل السيارة لأول مرة. أثناء التشغيل الأولي ، عادة ما يعتمد المحرك الكهربائي على البطاريات في السيارة. عندما يصبح المحرك الكهربائي غير قادر على التعامل مع الحمل ، مثل التسارع المطول أو الثقيل ، يبدأ محرك ICE. يمكن لـ ICE بعد ذلك شحن البطاريات. في بعض مركبات HEVs ، يمكن أيضًا شحن البطاريات من خلال الكبح المتجدد.

عندما لا تكون قيد الاستخدام ، سيعمل المحرك الكهربائي في HEV بشكل عكسي ، لتوليد الكهرباء بشكل فعال لشحن البطاريات بدلاً من سحب الطاقة لتحريك السيارة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى توسيع نطاق HEV بشكل فعال ويساعد في تقليل الانبعاثات. ومع ذلك ، لا تزال HEVs تنتج حوالي ثلثي انبعاثات الكربون للمركبات التي تعتمد فقط على محرك ICE الذي يعمل بالغاز.

الفائدة الرئيسية من HEV هي الراحة. من وجهة نظر السائق ، لا يختلف HEV عن مركبة ICE. ما زلت تملأها بالغاز مثل سيارة ICE التقليدية ، ويتم الجزء الكهربائي تحت غطاء المحرك وبعيدًا عن الأنظار دون أي تدخل من السائق. الجانب السلبي هو أنهم ما زالوا يحرقون الوقود الأحفوري ولا يزالون ينتجون كمية كبيرة من انبعاثات الكربون.

الهجينة الموصولة بالكهرباء (PHEV): متوازية ومتسلسلة

تأتي المركبات الكهربائية الهجينة في نوعين: متوازي ومتسلسل. عادةً ما يُشار إلى النوع المتوازي فقط باسم PHEV ، بينما يمكن الإشارة إلى اختلاف السلسلة على أنه مركبات كهربائية ذات نطاق ممتد (EREV).

الفرق هو أن PHEVs القياسية تشتمل على محرك احتراق داخلي متصل ميكانيكيًا بقطار القيادة ، مثل مركبة HEV أو ICE قياسية ، بينما تحتوي EREVs على مولد بنزين يمكنه توفير الكهرباء للمحرك الكهربائي و البطاريات.

ميزة التعريف الرئيسية لـ PHEVs هي أنه يمكن ، كما يوحي الاسم ، توصيلها تمامًا مثل BEVs. خلاف ذلك ، فهي تشبه إلى حد كبير السيارات الكهربائية الهجينة القياسية. لا يزال لديهم محرك ICE ومحرك كهربائي قادران على العمل معًا وبشكل منفصل. يكمن الاختلاف في أن البطارية في السيارة الكهربائية الهجينة القابلة للتوصيل بمصدر كهرباء عادة ما تكون أكبر بكثير ، وغالبًا ما تكون PHEVs مصممة للعمل بشكل أساسي على البطارية مع بدء تشغيل محرك الاحتراق الداخلي لتوفير عزم دوران ونطاق إضافيين.

يشار إلى PHEVs على أنها متوازية لأن المحرك الكهربائي و ICE يعملان بالتوازي. كلاهما متصلان بنظام الدفع ميكانيكيًا ، مما يسمح لمحرك ICE بالعمل بمفرده ، أو للمحرك الكهربائي للعمل بمفرده ، أو أن يساعد أحدهما الآخر. يمكنك التفكير في هذا النوع من PHEV على أنه مزيج من مركبة تعمل بمحرك ICE وسيارة BEV ، حيث يمكن لكلا النظامين العمل بشكل منفصل أو في انسجام مع الآخر.

بعض PHEVs قادرة على الركض لمسافة تصل إلى 50 ميلاً في الوضع الكهربائي بالكامل دون استخدام ICE ، أثناء يستخدم البعض الآخر باستمرار ICE بكميات صغيرة ، مما يجعل من المستحيل تجنب انبعاثات الكربون كليا.

مثل PHEVs القياسية ، تعتبر EREVs هجينة مدمجة تعتمد على طاقة البطارية والوقود الأحفوري. الفرق هو أن EREVs مصممة بشكل أساسي كمركبات كهربائية ، ولا تشتمل على محرك احتراق داخلي. بدلاً من ذلك ، يحتوي هذا النوع من المركبات على مولد يعمل بالغاز. الفرق هو أن المولد قادر فقط على توليد الكهرباء. غير متصل ميكانيكيًا بمجموعة نقل الحركة في السيارة.

إن EREV يشبه BEV مع مولد غاز للطوارئ. هذه المركبات موصولة بالشحن ، مثل السيارات الكهربائية الهجينة المحمولة الأخرى ، وتعمل بطاقة البطارية في معظم الظروف. الفرق هو أنه عندما تنخفض الطاقة ، يبدأ مولد الغاز ويرسل الطاقة إلى المحرك الكهربائي. ثم يتم استخدام أي كهرباء إضافية لشحن البطاريات.

عندما يتم تشغيل EREV في الوضع الكهربائي بالكامل ، بدون تشغيل مولد الغاز ، فإنها لا تنتج أنبوب عادم الانبعاثات ، تمامًا مثل السيارات الكهربائية. ومع ذلك ، فإنها تنتج انبعاثات الكربون عندما يكون مولد الغاز ادارة. المهم هو أن النطاق الكهربائي بالكامل يصل عادةً إلى حوالي 80 ميلاً ، مع توفر بعض الطرز أقل من ذلك.

المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود

تقنية خلايا الوقود مثيرة للاهتمام ، لأنها تولد الكهرباء بدون انبعاثات كربونية. كان هناك عدد من تقنيات خلايا الوقود المختلفة على مر السنين ، لكن FCEVs المتوفرة اليوم تعتمد جميعها على تفاعل بين الهيدروجين والأكسجين. يتم شحن خلايا الوقود بالهيدروجين ، والذي يتفاعل بعد ذلك مع الأكسجين لتوليد الكهرباء حسب الحاجة. تعمل الكهرباء على تشغيل محرك كهربائي ، على غرار الطريقة التي تعمل بها البطاريات على تشغيل المحركات الكهربائية في BEVs ، والنواتج الثانوية الوحيدة هي بخار الماء والهواء الدافئ.

نظرًا لأن خلايا الوقود تعتمد على الهيدروجين لتعمل ، فإنها تحتاج إلى أن يتم شحنها بشكل دوري بالهيدروجين على غرار الطريقة التي يجب أن تزود بها سيارة ICE بالبنزين أو الديزل. الفرق هو أنه في حين أن محطات الوقود وفيرة ، توجد محطات وقود الهيدروجين فقط في عدد قليل من الأسواق في ولاية كاليفورنيا.

نظرًا لعدم وجود بنية تحتية لتزويد الوقود بالهيدروجين ، فإن FCEVs مفيدة فقط في أجزاء من كاليفورنيا. إنها ليست مناسبة للرحلات الطويلة ، على الرغم من حقيقة أن بعضها يصل مداها إلى 366 ميلاً ، لأنه لا يمكنك أبدًا السفر سوى نصف النطاق الإجمالي الخاص بك بعيدًا عن أقرب محطة وقود.

على سبيل المثال ، إذا كنت تعيش بالقرب من محطات الوقود في لوس أنجلوس ، فلا يمكنك القيام برحلة في عطلة نهاية الأسبوع إلى لاس فيجاس. بينما قد تكون مسافة السفر التي تبلغ حوالي 240 ميلاً داخل النطاق الخاص بك ، فلن تتمكن من التزود بالوقود قبل العودة إلى المنزل. حتى لو كان مدى FCEV الخاص بك يبلغ 366 ميلاً ، فقد ينفد الهيدروجين في مكان ما في الصحراء في رحلة العودة. للقيام بنفس الرحلة بأمان ، يمكن لشحن BEV طويل المدى ببساطة قبل رحلة العودة ، في حين أن المدى الأقصر BEV يمكن أن يتوقف عند محطات الشحن على طول الطريق.

لماذا توجد أنواع كثيرة جدًا من المركبات الكهربائية؟

كانت تكنولوجيا السيارات الكهربائية موجودة منذ أكثر من 200 عام ، لكنها عادت إلى التركيز وبدأت تتطور بسرعة في العقدين الماضيين.

كانت أكبر العوائق دائمًا هي سعة البطارية ونطاقها ، وتم تصميم السيارات الهجينة كوسيلة للجسر الفجوة بين تقنيات البطاريات الجديدة في الأفق ورغبة المستهلك الحالية في الحصول على الكهرباء مركبات.

تملأ الهجينة الموصولة بالكهرباء نفس المكانة نفسها ، حيث تستفيد من البطاريات والمحركات الكهربائية للمساعدة في تقليل انبعاثات أنبوب العادم دون التخلص فعليًا من محرك الاحتراق الداخلي.

إذا كان الهدف النهائي هو المركبات ذات الانبعاثات الصفرية ، وقد أصدرت بعض الولايات بالفعل قوانين تهدف إلى تحقيق ذلك ، فإن السيارات الكهربائية الخالصة BEV تمثل في النهاية الطريق إلى الأمام.

تتفوق بعض سيارات BEV المتطورة بالفعل على العديد من سيارات PHEVs و ICE من حيث المدى والأداء ، و من المرجح أن يؤدي التقدم في تقنيات البطاريات والمزيد من التحسينات في الكفاءة إلى طمس هذه الفجوة كليا.

توفر خيارات الانبعاثات الصفرية الأخرى ، مثل FCEVs ، بديلاً محيرًا ، لكن البنية التحتية موجودة بالفعل إلى حد ما لدعم BEVs ، بينما تظل FCEVs تجربة صغيرة الحجم.

لمحة سريعة عن جميع الاختلافات في السيارة الكهربائية

BEV	FCEV	HEV	PHEV	EREV
الشبكة متصلة (توصيل)	نعم	لا	لا	نعم	نعم
مصدر الطاقة	البطاريات (مشحونة في المنزل أو محطات الشحن)	وقود الهيدروجين (متوفر فقط في أسواق كاليفورنيا المحدودة)	في المقام الأول البنزين	البنزين والبطاريات (مشحونة في المنزل أو محطات الشحن)	البنزين والبطاريات (مشحونة في المنزل أو محطات الشحن)
يشمل محرك أو مولد احتراق داخلي	لا	لا	نعم	نعم	نعم
الانبعاثات	لا أحد	ماء	0-50 رطلاً من ثاني أكسيد الكربون لكل 100 ميل ^ 1	0-50 رطلاً من ثاني أكسيد الكربون لكل 100 ميل ^ 1	0-50 رطلاً من ثاني أكسيد الكربون لكل 100 ميل ^ 1
نطاق كهربائي بالكامل	ما يصل إلى 400+ ميل	ما يصل إلى 366 ميلاً ^ 2	0-50 ميلا	10-50 ميلا	10-80 ميلا
يمكن أن تعمل في وضع كهربائي بالكامل	نعم	نعم	^3	نعم	نعم
التجدد الكبح؟	نعم	نعم	^4	نعم	نعم
قدرة البطارية	16-100 كيلوواط ساعة	10-17 كيلوواط ساعة ^ 5	0.65 - 1.8 كيلو واط ساعة	4.4 - 34 كيلو واط ساعة	ما يصل إلى 32 كيلو واط في الساعة
نطاق السعر	$30,000 - $187,000	$50,000 - $60,000	$23,000 - $200,000	$26,000 - $200,000	$40,000 - $50,000